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综述:无人机遥感技术在智慧果园管理中的应用现状与展望
引言果树作为富含各类营养和微量元素的经济作物,在全球备受重视。中国果树产业规模庞大,以苹果为例,其种植面积和产量在全球占比颇高。进入 21 世纪,人口老龄化致使农业劳动力减少,果园农药、化肥的过度使用引发土壤板结问题。在果树生长周期中,疏花疏果、病虫害防控、灌溉、采摘等管理工作既耗费人力和时间,又对技术要求较高。传统果园管理多依赖种植者经验,主观性强,缺乏科学严谨性,容易导致决策失误,还会因过度使用化学品造成环境污染。遥感技术主要分为地面遥感、无人机(UAV)遥感和卫星遥感。地面遥感虽数据精度高,但采集效率低,且受果园复杂地形限制;卫星遥感能克服地面遥感的部分缺点,却存在成本高、数据精度低、易
来源:Crop Protection
时间:2025-05-07
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新型圆极化偶极子阵列天线:基于极化转换技术的突破与应用
在当今的通信世界里,就像不同语言的人交流存在障碍一样,通信天线之间也面临着诸多挑战。当发射和接收天线的极化方式不匹配时,信号就会大打折扣,就如同两个人说话却听不懂对方语言,信息传递变得困难重重。同时,多径干扰就像嘈杂的背景音,严重影响信号的质量。而且,在一些复杂的通信环境中,比如在高楼林立的城市,信号在建筑物间不断反射,极化方向变得混乱,通信的可靠性大大降低。为了解决这些难题,来自伊朗亚苏季大学(Yasouj University)电气工程系的研究人员 Farshad Ghaedi 和 Aliakbar Dastranj 开展了一项关于圆极化(CP)印刷偶极子阵列天线(CP-PDA)的研究。他
来源:Scientific Reports
时间:2025-05-07
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基于MALDI-TOF MS技术的非洲疟疾媒介按蚊年龄结构与生殖状态精准鉴定研究
疟疾防控的关键在于阻断传播链,而蚊媒必须存活足够时间才能完成疟原虫在外潜伏期发育。传统通过解剖观察卵巢气管卷曲(Detinova法)判断蚊龄的方法存在操作繁琐、需新鲜样本、无法区分多次产卵等局限。近红外光谱(NIRS)等新技术在野外种群应用中存在准确性下降问题。肯尼亚医学研究所等单位的研究团队创新性采用临床微生物鉴定常用的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术,通过分析蚊虫头胸部蛋白质指纹特征,建立了适用于非洲疟疾主要媒介的年龄分级新方法,相关成果发表于《Scientific Reports》。研究采用双阶段设计:第一阶段用昆虫房饲养的冈比亚按蚊建立参考数据库,设置2
来源:Scientific Reports
时间:2025-05-07
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优化小鼠血脑屏障血管富集方法并聚焦采集后分析中的网络层级结构
血脑屏障(Blood-Brain Barrier,BBB)宛如大脑的 “忠诚卫士”,它是脑血管网络中连接动脉和静脉的独特毛细血管区域,以其特殊的结构,如缺乏血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,vSMCs)和较薄的基底膜,精心调控着大脑与血液之间的物质交换,守护着大脑内环境的稳定。在神经系统疾病研究的广阔领域中,血脑屏障的作用举足轻重。像阿尔茨海默病、中风等病症,都与血脑屏障的功能异常紧密相关。而且,在治疗脑部疾病时,药物要想精准抵达大脑发挥作用,必须跨越血脑屏障这道 “关卡” 。因此,深入了解血脑屏障,分离和富集其相关的毛细血管,对于揭示神经系统疾病的发病
来源:Scientific Reports
时间:2025-05-07
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Stingray-ADR 技术:为冠脉搭桥术后复杂多血管 CTO 病变开通带来新希望
在心血管疾病的治疗领域,冠状动脉慢性完全闭塞(CTO)病变一直是个 “硬骨头”。对于接受过冠状动脉搭桥术(CABG)的患者来说,情况更是雪上加霜。他们的自身冠状动脉粥样硬化进程加速,一旦大隐静脉移植物(SVGs)出现病变或闭塞,治疗难度直线上升。传统的经皮冠状动脉介入治疗(PCI)在面对这些复杂的 CTO 病变时,常常遭遇失败,使得患者的治疗陷入困境,他们的健康乃至生命时刻受到威胁。在这样的背景下,探寻更有效的治疗方法迫在眉睫。空军军医大学第一附属医院心内科的研究人员勇敢地向这个难题发起挑战。他们聚焦于 CABG 术后患者复杂多血管 CTO 病变的治疗,进行了深入研究。研究结果令人振奋,他们成
来源:BMC Cardiovascular Disorders
时间:2025-05-07
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绿色合成纳米铜助力牙科材料抗生物膜性能新突破:创新疗法的曙光
在口腔健康领域,牙科龋齿和病变一直是困扰人们的难题。想象一下,当人们遭受龋齿折磨,补牙时却发现现有的修复材料效果并不理想,这是多么令人头疼的事情。目前,龋齿治疗主要依靠补牙修复,但传统材料在应对口腔复杂的微生物环境时,显得力不从心。而且,控制生物膜在固体表面的形成,对于生物医学和工业领域来说,都是一个巨大的挑战。为了攻克这些难题,来自巴基斯坦马拉坎德大学(University of Malakand)生物技术系的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《AMB Express》上,为牙科治疗带来了新的希望。研究人员用到的主要关键技术方法有:一是通过植物提取法,利用薄荷(Menth
来源:AMB Express
时间:2025-05-07
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豆腐废水 “变废为宝”:利用毕赤酵母和热带假丝酵母生产 β- 葡聚糖的创新探索
在豆腐生产的世界里,一场神奇的 “变废为宝” 之旅正在上演。印尼的豆腐产业蓬勃发展,每年能产出约 256 万吨豆腐,背后却是超过 1020 万吨的固体废物和 2000 万立方米豆腐废水的 “烦恼”。这些废水化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)极高,直接排放会给生态环境带来沉重打击,可它又蕴含着蛋白质(40 - 60%)、碳水化合物(25 - 50%)等丰富的有机物质以及多种营养元素,是微生物生长的理想 “温床”。如何将这一 “废水负担” 转化为宝贵资源,成为科研人员亟待攻克的难题。为此,研究人员踏上探索之旅,他们试图利用豆腐废水培养毕赤酵母(Pichia norvegensis)和热带假
来源:Current Research in Green and Sustainable Chemistry
时间:2025-05-07
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综述:光催化 CO2转化的变革性方法:人工智能和计算化学的影响
光催化 CO2转化的变革性方法:人工智能和计算化学的影响引言人类活动导致大气中 CO2浓度不断上升,成为气候变化的关键因素。化石燃料燃烧、森林砍伐和工业生产显著增加了大气中的 CO2含量,引发全球变暖和气候变化。光催化 CO2转化技术利用太阳能将 CO2还原为有价值的化学品和燃料,模仿自然光合作用,是缓解 CO2排放和生产可再生能源的可行方案。过去十年,光催化 CO2转化领域取得重要进展,尤其是新型光催化剂的开发。以 TiO2、金属有机框架(MOFs)和钙钛矿为代表的光催化剂,在提高 CO2还原反应效率方面表现出巨大潜力。TiO2因稳定性好、成本效益高而被广泛研究,但它的大带隙使其只能吸收紫外
来源:Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry
时间:2025-05-07
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综述:在量化批判(QuantCrit)方法中融入历史与情境敏感性以开展 STEM 身份研究:对数据收集和分析技术的启示
引言在 STEM(Science, Technology, Engineering, and Mathematics)身份研究领域,众多学者采用定量方法,试图从学习者的参与度、兴趣、表现、能力和认可度等维度,探究他们与 STEM 的联系。然而,现有的测量方式存在明显缺陷。许多测量工具往往忽略了种族化障碍对学习者进入和体验 STEM 领域的影响,也未考虑这些障碍背后更为广泛的历史和社会背景。例如,让学习者选择重叠身份圈来表明个人与 STEM 身份 “兼容性” 的工具,或是让他们对 “我的导师认为我是个适合 STEM 领域的人” 这类表述进行认同度评分的方式,虽然在预测与 STEM 领域权力相关的
来源:Current Opinion in Behavioral Sciences
时间:2025-05-07
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综述:气候行动研究中的测量方法
测量方法在气候行动研究中的重要性在气候行动研究领域,行为科学家们从多个学科出发,深入探究气候行动的决定因素。他们致力于描述、预测、解释并改变日常资源消耗、气候相关投资决策以及环保行动等行为的特性,比如行为的频率、强度和持续时间。准确测量这些行为特性,是确保气候行动科学研究可靠性的关键前提。这篇文章全面回顾了当下常用的测量方法,同时指出了可能存在的准确性问题,并给出了相应的改进措施。测量方式的分类及特点直接与间接观察测量:气候行动的属性可以通过直接观察相关行为来进行测量。早在 20 世纪 70 年代的应用行为分析文献中,就有基于观察来测量气候行动属性的例子。近年来,也有不少研究采用这种方法,像
来源:Current Opinion in Behavioral Sciences
时间:2025-05-07
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综述:二氧化钛(TiO2)体系中过渡金属(3dN)掺杂剂的电子磁共振(EMR)及相关研究:为特定技术应用定制材料性能的指南
引言在氧化物半导体大家族中,具有宽禁带的半导体备受关注,它们有着诸如化学、结构、光谱和磁性等吸引人的物理特性。二氧化钛(TiO2)体系就属于这一类,科研人员通过多种表征技术对其进行实验研究,还运用包括密度泛函理论(DFT)/ 从头算和半经验方法等建模手段进行计算研究。这些研究让 TiO2体系在催化、光电子学、自旋电子学以及超材料等众多技术领域得到广泛应用 。TiO2有金红石、锐钛矿和板钛矿三种不同的纯结晶相。其中金红石相最稳定且研究广泛,锐钛矿相在光催化应用中因活性优越而备受青睐,而板钛矿相则属于亚稳相。此外,TiO2样品还可能存在混合相,不同晶相的协同作用赋予其独特性质。研究人员对金红石相和
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-05-07
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综述:前沿表征技术解析放射性核素和重金属的吸附机制
引言许多放射性核素具有辐射毒性和化学毒性,核废料排放到自然环境中,会对人类健康构成严重威胁,可能导致有害辐射暴露和长期健康问题。放射性核素在地下水和周围土壤中的积累,还会对动植物和海洋生物产生放射性影响,造成器官损伤并增加人类患癌几率。因此,高效分离和固定放射性核素,对核废料处理和环境放射性去污意义重大。吸附法是一种有效且经济的核素分离技术,尤其适用于放射性废水的净化。在探索新型核素分离材料的同时,深入了解吸附机制,如离子形态、固液界面分布以及吸附质与吸附剂之间的相互作用,同样至关重要。这有助于建立放射性核素迁移的预测模型,合理选择分离方法,设计具有更强吸附能力的先进材料,推动分离技术的发展。
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-05-07
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光谱技术助力牛油果品种精准鉴别:开启农业发展新篇章
在水果的世界里,牛油果凭借其独特的风味和丰富的营养,成为了人们餐桌上的宠儿。从墨西哥的古老果园,到遍布全球的种植园,牛油果的身影越来越常见。然而,对于牛油果的种植者和研究者来说,一个棘手的问题一直存在 —— 如何准确区分不同的牛油果品种?牛油果的遗传异质性高,这使得其后代极具变异性和不可预测性。在育种过程中,获取识别和区分品种所需的分子资源及表型数据变得异常困难。以往依靠果实、叶片和树的形态、颜色、质地等物理特征来区分品种的方法并不总是准确,尤其是对于杂交品种或外观相似的种类。虽然 DNA 分析技术可以准确鉴别牛油果品种,但该方法较为复杂。因此,寻找一种高效、准确的牛油果品种鉴别方法迫在眉睫。
来源:Computational and Structural Biotechnology Reports
时间:2025-05-07
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体外培育虹鳟专业抗原呈递细胞的创新之法:鳍组织培养开启科研新篇
在生命科学的广阔领域中,鱼类的免疫系统一直是科学家们关注的焦点。专业抗原呈递细胞(professional antigen presenting cells,pAPCs)在鱼类的适应性免疫反应中扮演着关键角色,它们能够处理和呈递外源抗原,激活 CD4⁺ T 淋巴细胞,从而启动免疫防御机制。然而,传统获取鱼类 pAPCs 的方法却面临着重重困境。以往,研究人员多从外周血、头肾和脾脏等组织中分离 pAPCs。但这些组织细胞组成复杂,包含多种先天和适应性免疫细胞,这使得分离和分析单个白细胞亚群变得极为困难。而且,采集头肾和脾脏往往需要牺牲鱼类,这对于需要进行自体实验的研究来说是一大阻碍。对于小型鱼类
来源:Comparative Immunology Reports
时间:2025-05-07
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综述:生物催化驱动的 CO2 增值:转化与利用中的创新和可持续策略
1. 引言大气中 CO2浓度从工业革命前的 280ppm 攀升至近年的 427ppm,年增长率约 0.5%,2023 年能源相关的 CO2 排放量达 37.4Gt,创历史新高。《巴黎协定》及 COP28 宣言致力于减少 CO2 排放。目前减排策略主要有提高能源效率、采用可再生能源等间接减排,以及直接 CO2 捕获技术。直接 CO2 捕获技术包括碳捕获与封存(CCS)和碳捕获与利用(CCU)。CCS 将 CO2 捕获后存储于地质构造,但面临能耗高、存储安全性不确定等问题。CCU 则把 CO2 作为碳原料转化为高价值化学品、燃料等,符合循环碳经济原则。在 CCU 众多产品中,C1 化学品合成是实现
来源:Carbon Capture Science & Technology
时间:2025-05-07
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新型壳聚糖基冷冻凝胶:兼具止血与促进糖尿病伤口愈合的创新之选
糖尿病,这一全球性的慢性代谢疾病,正如同一场悄无声息的 “健康危机”,在全球范围内肆意蔓延。如今,约 5.37 亿人正深受其扰,而且根据流行病学预测,到 2045 年,这个数字可能会飙升至 7.83 亿。糖尿病引发的众多并发症中,糖尿病皮肤溃疡作为最常见的慢性伤口类型,严重影响着患者的生活质量。糖尿病患者一旦出现皮肤损伤,身体对抗外部病原体的能力就会大幅下降,极易引发感染,使得伤口愈合之路变得异常艰难。同时,严重受伤后的 uncontrolled bleeding(不受控制的出血)更是雪上加霜,大大增加了患者在伤口愈合过程中的死亡风险。因此,开发能够同时实现快速止血和促进糖尿病伤口愈合的先进伤
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-05-07
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超强韧、耐湿且可 pH 调控循环利用的生物基粘合剂:聚(丙烯酸)接枝纤维素纳米晶的创新应用
在材料领域,粘合剂的使用无处不在。传统的商业粘合剂,如聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂等,大多源于石化行业。它们在干燥环境下性能出色,可一旦涉及合成和应用环节,就会释放有毒的挥发性有机化合物(VOCs),而且难以降解,给环境和生态带来巨大挑战。与此同时,生物基材料凭借可再生、可生物降解和生物相容性等优点,成为了开发绿色粘合剂的热门选择。不过,多数生物基粘合剂存在粘附强度弱、耐湿性差的问题,这使得它们在实际应用,尤其是极端环境下的应用受到极大限制。为了解决这些难题,来自国内的研究人员开展了一项关于生物基粘合剂的研究。他们将目光聚焦于聚(丙烯酸)接枝纤维素纳米晶(CNC-PAA)和聚乙烯醇(PVA),致
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-05-07
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基于内镜图像与诊断记录的胃癌严重程度分级多模态新方法:精准突破,引领诊疗新方向
胃癌,这个隐匿在人体消化系统中的 “健康杀手”,正严重威胁着人类的生命健康。在全球范围内,它是第五大常见癌症,其发病率和死亡率在所有恶性肿瘤中分别位居第二和第三。胃癌的病理特征独特,病变模式多样,尤其是在早期诊断和严重程度分级方面,给医学界带来了巨大挑战。目前,常见的胃癌严重程度分级方法多为单模态,比如仅依靠内镜图像或者诊断文本。内镜图像虽能直观呈现胃部黏膜病变的形态,像肿瘤、溃疡、炎症等情况,但不同等级胃癌的内镜图像极为相似,仅靠它进行分级,准确率大打折扣。诊断文本虽然包含了病变位置、形状、大小、颜色以及病变类型和严重程度等详细信息,可却忽视了模态内特征的处理,使得各模态内的特征区分不清晰,
来源:Biomedical Signal Processing and Control
时间:2025-05-07
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非等温 CO2电解:同时提升电化学性能与抗沉淀能力的创新策略
在应对气候变化和能源存储的征程中,将 CO2转化为燃料的电化学技术成为了备受瞩目的焦点。这一技术宛如一把钥匙,有望打开解决环境与能源双重困境的大门。然而,现实却给这一前景光明的技术泼了冷水。目前,CO2还原系统存在诸多难题,就像一道道难以跨越的沟壑,阻碍着其大规模应用。在高碱性电解液和高电流密度的严苛条件下,系统的稳定性和效率大打折扣。其中,阴极盐沉淀问题尤为突出,它就像一个捣乱的 “小怪兽”,不仅阻碍了物质传输,还堵住了反应的活性位点,极大地缩短了系统的使用寿命。打个比方,这就好比在一条繁忙的交通要道上,突然出现了一堆障碍物,导致交通堵塞,车辆无法顺畅通行。为了攻克这些难题,来自南方科技大学
来源:Nature Communications
时间:2025-05-07
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突破柔性热电设备局限:自愈合且可模块化组装的创新器件开启可穿戴能源新篇
在科技飞速发展的当下,可穿戴电子设备如智能手环、健康监测贴片等越来越普及,人们对其高效、稳定的能源供应需求也日益迫切。热电设备(TEDs)凭借能将热能直接转化为电能的特性,成为可穿戴电子供能的潜力之选。然而,现有的柔性 TEDs 却面临诸多困境。一方面,它们缺乏模块化和可扩展性,难以根据不同的能源采集场景进行定制,也无法便捷地组装以满足特定电器的功率需求。另一方面,常用的封装材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)虽能赋予设备柔性,但会导致热阻增加,降低热电效率。此外,许多柔性 TEDs 不具备自愈合能力,在可穿戴应用中,频繁的机械应力容易使设备损坏,影响使用寿命 。为了解决这些问题,武汉大学等机构的研
来源:Nature Communications
时间:2025-05-07